一、技術名稱：基于低壓高頻電解原理的循環水系統防垢提效節能技術

二、技術所屬領域及適用范圍：通用機械行業 水冷中央空調機組、工業各類型循環水冷設備（換熱器）

三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀

目前，我國90%以上的空調系統均采用化學藥劑處理水垢或污垢，但是化學藥劑不僅引起系統管道腐蝕，而且會造成大量酸性、含磷等的高濃度化學有害廢水排放。據統計數據顯示，中央空調電耗約占建筑樓宇總耗電量的65%-75%。中央空調在實際運行過程中，一般普遍存在水垢，造成能耗增加。因此，建筑空調及工廠冷卻循環系統因水垢或污垢會無形中多耗電約10%-20%。目前應用該技術可實現節能量26萬tce/a，CO2減排約69萬t/a。

四、技術內容

1.技術原理

低壓高頻、變頻的電解，使循環水(大分子團水)電解成具有強溶解性和滲透性的小分子還原水。小分子還原水具有溶解水垢的能力，能起到代替化學藥劑的作用。浸在水中的負極水垢收集器，使溶解后帶正電的鈣鎂離子在收集器上結晶析出，達到去除循環水中鈣鎂離子的目的，使水體硬度大大降低，減少了換熱器表面發生結垢的機會，從而起到防垢、除垢的作用，提高了換熱效率，實現換熱器的節能運行。（注：大分子團水由10個以上水分子組成，小分子水由低于5個水分子組成。普通水電位在+100mv以上，電解還原水為帶有負電位（-250mv以下）的水）

2.關鍵技術

（1）把市電變成特殊波形的低壓高頻電流輸送到電極，產生高能量電解信號，快速產生具有強滲透性及溶解性的小分子水；

（2）可根據水質的差異智能改變信號強弱，達到最佳電解除垢效果；

（3）3組高頻電極周期轉換技術，提高電解水除垢效果；

（4）獨立設置一個恒為負電的圓形水垢收集器，不間斷吸附循環水系統中的水垢，使換熱器長期保持無垢狀態，實現節能運行。

3.工藝流程

基于低壓高頻電解原理的循環水系統防垢提效技術原理及工藝流程見圖1、圖2。

（1）大水分子團水在電極高速（300kHz/s）正負轉換的作用力下，不斷發生碰撞以及振動，被細化成小分子水。

（2）大分子團水變成小分子還原水后，水分子間的空隙變大，同時被細化的小分子水由于結構變小，具有更強的滲透性及溶解能力，起到代替化學藥劑的作用，在系統循環水不斷循環的過程中，把換熱器的水垢逐步溶解，從而提高換熱效率。

（3）水垢被溶解成Ca2+、Mg2+后，被水流帶到固定的負極水垢收集器收集，避免在換熱器重新結垢，使水體硬度保持在較低水平，換熱器長期保持最佳換熱效率，實現節能效果。

圖1  低壓高頻電解原理圖

圖2  基于低壓高頻電解原理的循環水系統防垢提效技術流程圖

五、主要技術指標

1.處理后中央空調冷凝器的熱交換率比傳統化學藥劑處理（或人工清理）方式提高30%以上；

2.中央空調節電15%以上；

3.用于冷卻系統時，確保換熱系統無垢無銹，使系統的趨近溫度、制冷溫差等接近空調廠家出廠標準，冷卻系統長期處于最佳工作狀態（根據不同機型，趨近溫度在0.5℃-1.5℃，冷卻水進出水溫差5℃-7℃）；

4.阻垢率>95%，滅藻率>95%。

六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀

該技術于2012年3月通過廣東省科技廳組織的技術成果鑒定，并被列入2011年廣東省十大節能品牌。目前已在建筑空調、石油、化工、食品、電力、機械、造紙、電子等行業的中央空調、空壓機、注塑機等冷卻系統廣泛應用，共使用480多臺。同時，該技術設備已出口到香港、澳門、臺灣、印尼、新加波、美國等地區，實際應用效果較好。

七、典型應用案例

典型用戶：中國電信、中國石化、松下電工電子材料（廣州）有限公司、廣州廣州白天鵝賓館等。

典型案例1

建設規模：7臺空壓機，8臺冰水機冷卻系統，總冷量需求為6500冷噸。主要技改內容：低壓高頻電解節能設備15臺。節能技改投資額130萬元，建設期15天。每年可節能370tce，年節能經濟效益為95萬元，投資回收期約1.3年。

典型案例2

建設規模：3臺900冷噸、3臺1000冷噸的冷水機組節能技術改造。主要技改內容：低壓高頻電解節能設備12臺。節能技改投資額110萬元，建設期12天。年可節能340tce，年節能經濟效益為84萬元，投資回收期約1.3年。

八、推廣前景及節能減排潛力

該技術設備廣泛適用于板式換熱器、管式換熱器以及熱水鍋爐等，市場需求巨大。目前，全國約有250萬臺以上大型中央空調，400萬臺工業循環水冷卻（換熱）設備，廣泛分布在各城市建筑樓宇、工礦企業、民用熱水鍋爐等。預計未來5年推廣比例達10%，年節能能力可達260萬tce，CO2減排能力達686萬tCO2/a，總投資約45億元。